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CONDENSATORE ESPONENZIALE SCARICA


    In elettrotecnica, la scarica di un condensatore in un circuito elettrico è il processo mediante il . Come si vede dal grafico della corrente essa decresce esponenzialmente a zero e già ad una costante di tempo la corrente dal valore massimo. In elettrotecnica, la carica di un condensatore in un circuito elettrico è il processo mediante il Uno di questi casi notevoli è la carica e la scarica di un condensatore. . Come si vede dalla figura sui grafici del potenziale e della corrente, gli andamenti sono esponenziali crescenti per la carica (identico a quello del. Nella fase di scarica la d.d.p. ai capi del condensatore decresce con legge esponenziale data da: (1). in cui V(t) è la d.d.p. all' istante t, R è la resistenza da. Studio sperimentale del processo di carica e scarica di un condensatore. Un po' di teoria Pertanto, il grafico relativo alla legge sarà di tipo esponenziale.

    Nome: condensatore esponenziale
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    Esistono vari tipi di condensatori ma sostanzialmente esso è costituito da due lastre metalli poste ad una certa distanza tra loro con geometrie opportune es. Se poniamo le due lastre inizialmente a differenza di potenziale zero ad una certa differenza di potenziale tra loro, assistiamo al processo di carica, viceversa si parla di scarica.

    Il processo di carica e scarica di un condensatore costituisce un utile esercizio per studenti di quinta Liceo non solo in ambito fisico, ma anche in ambito matematico, potendosi risolvere come una equazione differenziale a variabili separabili.

    La funzione matematica di carica e scarica di un condensatore è un esponenziale con un parametro che dipende dal valore del condensatore e dalla resistenza. Come realizzare e visualizzare un processo di carica e scarica di un condensatore utilizzando Arduino e un linguaggio a blocchi come mBlock è un interessante percorso didattico. Sostanzialmente si collega tramite una resistenza una armatura del condensatore ad un pin es 12 , il pin analogico viene impostato come alto ed avvia il processo di carica, successivamente la stessa armatura viene collegata ad un altro pin es.

    La giusta combinazione La possibilità di programmare la frequenza e il tempo è una caratteristica fondamentale del circuito RC; è compito del progettista trovare la giusta combinazione di resistore e condensatore.

    Esistono condensatori di diverse dimensioni e vario tipo, anche se presentano alcuni pro e contro in termini di precisione, dimensioni e costi. Oltre a questi problemi, esistono altre fonti potenziali di errore come la Esr, il coefficiente di temperatura e la corrente di dispersione. Ma dato che i condensatori basati su semiconduttore precisi richiedono un ingombro del die e un trimming notevoli, la soluzione diventa costosa, anche integrando una capacità molto contenuta.

    Considerati i limiti pratici dei condensatori, la scelta del resistore diventa fondamentale, ma anche questo presenta dei limiti.

    Una resistenza molto piccola nel circuito RC influisce sul consumo energetico perché nel resistore viene sprecata parecchia energia.

    Con pochi nanoampere di corrente parassita o di polarizzazione, più di 10 MW mostrano un errore notevole a causa di queste correnti. Con il funzionamento astabile, questo problema, oltre a presentarsi come un errore di frequenza, crea un errore di duty cycle.

    La regolazione delle soglie del comparatore è piena di errori, come dimostrato sopra. In pratica, il fatto che ogni nuova generazione di elettronica ponesse requisiti sempre maggiori in termini di precisione, potenza e dimensioni ha messo in evidenza i limiti intrinseci del circuito RC. In genere questi circuiti non funzionano sopra 1 MHz, sono imprecisi, consumano molta energia e possono essere più costosi di quanto sembrino, soprattutto quando si fa di tutto per migliorarne la funzionalità o le prestazioni.

    Per aggiungere funzioni di programmabilità o asincrono, occorrono altri circuiti. Supponiamo ora di avere un condensatore di capacità C, inizialmente scarico, collegato ai morsetti di un generatore di tensione sinusoidale v t. Vediamo di ricavare qualitativamente l'andamento della corrente.

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    Le considerazioni che seguono sono conseguenti al fatto che: a durante gli intervalli di carica la corrente deve avere lo stesso verso segno della tensione, mentre durante gli intervalli di scarica la corrente è opposta alla tensione; b la corrente ha modulo massimo quando inizia la carica, nullo quando la tensione di carica raggiunge il massimo.

    Nel primo quarto di periodo 1 , avendosi un intervallo di carica la tensione aumenta positivamente da zero al valore massimo VCM , il condensatore deve corrispondentemente assorbire una corrente di carica positiva, la quale parte dal suo valore massimo IM e va poi gradatamente diminuendo fino a ridursi a zero nell'istante in cui il condensatore raggiunge il suo stato di massima carica.

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    Nel terzo quarto di periodo 3 , trattandosi di un intervallo di carica di segno opposto a quello della fase 1 , la tensione alle armature aumenterà da zero a -VCM ed il condensatore sarà interessato da una corrente di carica che varierà da -IM a zero.

    Nell'ultimo quarto di periodo 4 , trattandosi di un intervallo di scarica la tensione alle armature diminuirà in valore assoluto da -VCM a zero e la corrente dovrà variare analogamente a quanto avvenuto nell'intervallo 3 ma con verso segno opposto.


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